汽车发动机专业基础知识

汽车发动机专业基础知识发动机基本概念与分类汽油发动机工作原理及构造柴油发动机工作原理及构造发动机性能参数与评价指标发动机新技术与发展趋势发动机故障诊断与维修保养目录01发动机基本概念与分类发动机是一种将燃料内能转化为机械能的装置，为汽车提供动力。发动机定义驱动汽车行驶，提供必要的动力输出，保证汽车正常行驶和加速。发动机作用发动机定义及作用

内燃机与外燃机区别内燃机燃料在发动机内部燃烧，产生高温高压气体推动活塞运动，从而输出动力。外燃机燃料在发动机外部燃烧，产生蒸汽或气体推动活塞运动，从而输出动力。区别内燃机热效率高、结构紧凑，适用于汽车等移动式动力设备；外燃机热效率低、体积庞大，适用于固定式动力设备和大型船舶等。旋转式发动机燃烧室、气缸等部件围绕曲轴旋转，直接将燃料内能转化为旋转运动。往复式发动机活塞在气缸内做往复直线运动，通过连杆机构转化为曲轴的旋转运动。特点比较往复式发动机结构简单、技术成熟，广泛应用于汽车领域；旋转式发动机结构紧凑、振动小、噪音低，但技术难度较大，应用相对较少。往复式与旋转式发动机特点02汽油发动机工作原理及构造进气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程四冲程汽油机工作原理活塞下行，进气门打开，可燃混合气被吸入气缸。在压缩冲程结束时，火花塞点燃可燃混合气，燃烧产生的高温高压气体推动活塞下行，带动曲轴旋转。进气门和排气门都关闭，活塞上行，可燃混合气被压缩。排气门打开，活塞上行，将燃烧后的废气排出气缸。配气机构控制进、排气门的开闭，实现换气过程。曲轴将活塞的往复运动转化为旋转运动，输出动力。活塞在气缸内做往复运动，将可燃混合气压缩并推动曲轴旋转。气缸体发动机的主体部分，提供各部件的安装空间。气缸盖覆盖在气缸体上，与气缸体共同形成燃烧室。汽油机主要部件及功能第二季度第一季度第四季度第三季度燃油供给系统点火系统燃油喷射方式点火提前角燃油供给系统与点火系统由油箱、油泵、滤清器、喷油器等组成，负责将汽油供给到发动机各气缸内。由点火线圈、火花塞等组成，负责在适当的时候点燃气缸内的可燃混合气。分为化油器式和电控喷射式两种。化油器式已逐渐被淘汰，电控喷射式具有更高的燃油经济性和动力性。点火时刻对发动机性能有很大影响。点火提前角过大或过小都会导致发动机性能下降。因此，现代汽车发动机都采用了电子点火系统，可以精确控制点火时刻。03柴油发动机工作原理及构造四冲程柴油机工作原理活塞下行，进气门打开，新鲜空气被吸入气缸。进气门关闭，活塞上行，将空气压缩并提高其温度。喷油器将燃油喷入高温高压的空气中，燃油自燃并推动活塞下行，产生动力。活塞再次上行，排气门打开，废气被排出气缸。进气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程柴油机的主体部分，包含气缸套、水套等，用于支撑和固定其它部件。气缸体为各运动部件提供润滑油，减少磨损和摩擦热。润滑系统将活塞的往复运动转换为曲轴的旋转运动，并输出动力。曲轴连杆机构控制进、排气门的开闭，实现换气过程。配气机构将燃油定时、定量地喷入气缸，保证燃烧过程的进行。燃油供给系统0201030405柴油机主要部件及功能燃油供给系统由油箱、输油泵、滤清器、喷油器等组成，负责将燃油从油箱输送到喷油器，并经过滤清器过滤杂质。喷油器根据ECU的控制信号将燃油喷入气缸。润滑系统由机油泵、机油滤清器、油道等组成，负责将机油输送到各运动部件的摩擦表面，形成油膜以减少磨损和摩擦热。同时，机油还起到冷却、清洁和密封的作用。燃油供给系统与润滑系统04发动机性能参数与评价指标指发动机在单位时间内所做的功，是评价发动机动力性能的重要指标。功率越大，发动机的动力性能越强。功率指发动机在曲轴上输出的力矩，反映了发动机的负载能力。扭矩越大，发动机的加速性能和爬坡能力越强。扭矩是功率的另一种表示方式，通常用于描述发动机的最大输出功率。1马力等于每秒钟把75公斤重的物体提高1米所作的功。马力功率、扭矩和马力等性能参数指发动机有效利用燃料热能的比例。热效率越高，发动机的燃油经济性越好。指发动机在单位时间内消耗的燃油量。燃油消耗率越低，发动机的燃油经济性越好。热效率、燃油消耗率等经济指标燃油消耗率热效率排放法规对发动机尾气中污染物的限制随着环保意识的提高，各国纷纷制定严格的排放法规，限制发动机尾气中污染物的排放。这要求发动机必须采用先进的排放控制技术，如三元催化转化器、颗粒捕集器等，以降低尾气中的污染物含量。排放法规对发动机燃油经济性的要求排放法规不仅要求发动机降低污染物排放，还要求提高燃油经济性。这促使发动机制造商不断研发新技术，如缸内直喷技术、可变气门正时技术等，以提高发动机的燃烧效率和燃油经济性。排放法规对发动机动力性能的影响为了满足排放法规的要求，发动机可能需要采用一些降低动力性能的技术措施，如废气再循环技术。这些技术措施可能会对发动机的动力性能产生一定的影响，但也在一定程度上提高了发动机的环保性能。排放法规对发动机性能的影响05发动机新技术与发展趋势原理优点缺点应用缸内直喷技术（GDI/TFSI）01020304将燃料直接喷入汽缸内部，与空气混合后点燃，提高燃烧效率。提高燃油经济性，降低排放，提升动力性能。需要高精度喷油嘴和控制策略，成本较高。广泛应用于现代汽油发动机，如大众TSI、宝马GDI等。利用废气驱动涡轮，带动压气机压缩进气，提高进气密度和压力。原理优点缺点应用增加发动机功率和扭矩，提高燃油经济性，降低排放。涡轮迟滞现象，高温高压环境下部件易损坏。广泛应用于柴油发动机和部分高性能汽油发动机，如保时捷Turbo、福特EcoBoost等。涡轮增压技术（Turbocharging）混合动力技术01结合内燃机和电动机优点，实现节能减排和动力性能提升。发展趋势包括优化控制策略、提高电池能量密度、降低成本等。纯电动技术02以电动机为唯一动力源，具有零排放、低噪音、低维护成本等优点。发展趋势包括提高电池续航里程、缩短充电时间、完善充电设施等。未来展望03随着电池技术的突破和充电设施的普及，纯电动技术将成为主流。同时，氢燃料电池等新技术也将逐渐应用于汽车领域，推动汽车产业向更加环保、高效的方向发展。混合动力和纯电动技术发展趋势06发动机故障诊断与维修保养可能原因包括点火系统故障、燃油系统故障、进气系统故障等。发动机无法启动可能原因包括空气滤清器堵塞、点火系统不良、燃油系统问题等。发动机功率下降可能原因包括气门间隙过大、活塞敲缸、曲轴轴承磨损等。发动机异响可能原因包括冷却系统泄漏、水泵故障、散热器堵塞等。发动机过热常见故障类型及原因分析检查发动机外观、油液、滤清器等，了解发动机基本情况。初步检查连接诊断仪，读取发动机故障码和数据流，分析故障原因。使用诊断仪对可能故障的部件进行测试，如点火线圈、喷油嘴等。部件测试在道路上进行试车，观察发动机运行情况和故障现象